Чистый вольфрамовый порошок обладает самой высокой плотностью, прочностью и термическими свойствами среди металлов. В этом руководстве представлен подробный обзор порошка нелегированного вольфрама для промышленного применения.
Введение в чистый вольфрамовый порошок
Чистый вольфрамовый порошок содержит >99,9% вольфрама с минимальным количеством примесей. Ключевые свойства:
- Чрезвычайно высокая плотность 19,3 г/куб. см.
- Самая высокая температура плавления среди всех металлов - 3422°C
- Высокотемпературная прочность
- Отличная теплопроводность
- Низкий коэффициент теплового расширения
- Хорошая устойчивость к коррозии и окислению
Преимущества перед легированными порошками:
- Превосходные тепловые свойства
- Улучшенная электропроводность
- Высокая плотность и чистота
- Повышенная прочность спекания
- Отказ от легирующих элементов
Благодаря непревзойденной плотности и термостойкости чистый вольфрам обеспечивает высокую производительность в различных отраслях промышленности.
Виды Чистый вольфрамовый порошок
Различные сорта чистого вольфрамового порошка:
Виды чистого вольфрамового порошка
| Тип | Чистота | Размер частиц | Морфология |
|---|---|---|---|
| Чистый | 99.9% W | 1-150 мкм | Неровные, угловатые |
| Сверхтонкий | 99.9% W | <10 мкм | Сферическая |
| Нанопорошок | >99,9% W | <100 нм | Сферическая |
| Высокая чистота | 99.95-99.99% W | 1-45 мкм | Губкообразный |
Уровень чистоты варьируется от 99,9% до 99,999% содержания вольфрама. Размер частиц, форма и способ производства могут быть изменены в зависимости от области применения.
Состав чистого вольфрамового порошка
Типичный состав чистого вольфрамового порошка:
- Вольфрам (W) - от 99,9% до 99,999%
- Кислород (O) - 500-1000 ppm
- Углерод (C) - 100-300 ppm
- Азот (N) - 20-100 ppm
- Водород (H) - 20-100 ppm
- Калий (K) - 20-50 ppm
- Натрий (Na) - 10-50 ppm
Более чистые сорта минимизируют содержание кислорода и других интерстиций, что повышает пластичность и коррозионную стойкость.
Свойства чистого вольфрамового порошка
Свойства чистого вольфрамового порошка
| Недвижимость | Значение |
|---|---|
| Плотность | 19,3 г/куб. см |
| Температура плавления | 3422°С |
| Теплопроводность | 173 Вт/мК |
| Электрическое сопротивление | 5,6 мкΩ-см |
| Прочность на разрыв | 550-620 МПа |
| Модуль упругости | 400 ГПа |
| Коэффициент теплового расширения | 4,5 x 10-6/K |
Чрезвычайная плотность, тепловые свойства, прочность и термостойкость делают чистый вольфрам пригодным для использования в высокопроизводительных приложениях.
Характеристики чистого вольфрамового порошка
Характеристики чистого вольфрамового порошка
| Параметр | Подробности | Значение |
|---|---|---|
| Размер частиц | 1-150 мкм | Меньшие размеры улучшают спекание |
| Форма частиц | Разнообразные - угловые, сферические | Влияет на плотность и поток |
| Кажущаяся плотность | 3-4 г/куб. см | Указывает на свойства уплотнения |
| Плотность отвода | 9-11 г/куб. см | Высокая плотность упаковки |
| Расход | 20-25 с/50 г | Измерение текучести порошка |
| Содержание кислорода | <1000 ppm | Влияет на пластичность и прочность |
Контроль распределения размеров, формы, площади поверхности, плотности и содержания кислорода имеет решающее значение для функциональности чистого вольфрамового порошка.
Технические характеристики чистого вольфрамового порошка
Чистый вольфрамовый порошок Технические характеристики
| Параметр | Значения | Стандарт |
|---|---|---|
| Содержание вольфрама | >99,9% | ASTM B763 |
| Размер частиц | 1-10 мкм | ASTM B213 |
| Кажущаяся плотность | >3 г/куб. см | ASTM B212 |
| Плотность отвода | >9 г/куб. см | MPIF 04 |
| Расход | <25 с/50 г | ASTM B213 |
| Содержание кислорода | <1000 ppm | ASTM B939 |
Соблюдение стандартных спецификаций обеспечивает стабильность партии и пригодность для промышленного применения.
Размеры частиц чистого вольфрамового порошка
Общие диапазоны размеров частиц:
Чистый вольфрамовый порошок Размеры частиц
| Размер | Описание | Типичное использование |
|---|---|---|
| 1-10 мкм | Ультратонкий слой | Аддитивное производство |
| 10-25 мкм | Тонкий сорт | Литье под давлением с использованием порошка |
| 25-45 мкм | Средний класс | Режущие инструменты |
| 45-150 мкм | Грубый сорт | Вольфрамовые тяжелые сплавы |
Меньшие размеры частиц улучшают спекание и свойства материала, но снижают текучесть. Более крупные частицы обеспечивают лучшую плотность упаковки.
Градусы Чистый вольфрамовый порошок
Степени чистого вольфрамового порошка
| Класс | Чистота (%W) | Кислород (ppm) | Размер частиц (мкм) |
|---|---|---|---|
| CP | 99.9 | 700-1200 | 1-150 |
| RMP | 99.95 | 400-800 | 1-45 |
| SP | 99.98 | 100-300 | 1-25 |
| EL-Grade | 99.99 | 50-150 | 1-10 |
CP - сырой порошок, RMP - порошок реакторного расплава, SP - порошок с восстановленным натрием, EL-Grade - высокая чистота
Высокая степень очистки снижает количество примесей и загрязнений, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Глобальные стандарты для чистого вольфрамового порошка
Основные стандарты для чистого вольфрамового порошка:
- ASTM B763 - Стандартная спецификация на чистый вольфрамовый порошок
- ISO 18274 - Химический анализ порошков чистого вольфрама
- Стандарт MPIF 55 - Стандарты материалов для вольфрамового порошка
- ASTM B939 - Руководство по определению характеристик вольфрамового порошка
- GB/T 4408 - китайский стандарт для вольфрамовых порошков
Это позволяет обеспечить качество для различных областей применения по всему миру. Также возможно изготовление порошков по индивидуальному заказу в соответствии с требованиями.
Применение чистого вольфрамового порошка
Применение чистого вольфрамового порошка
| Промышленность | Приложение |
|---|---|
| Аэрокосмическая промышленность | Радиационная защита, противовесы |
| Автомобильная промышленность | Демпфирование вибраций в транспортных средствах |
| Электроника | Теплоотводы, контакты, электроды |
| Военные | Проникающие устройства с кинетической энергией, боеприпасы |
| Производство | Режущие инструменты, штампы, оснастка |
| Нефть и газ | Добавка для бурового раствора высокой плотности |
Высокая плотность и термостойкость чистого вольфрама делают его идеальным материалом для изготовления высокопроизводительных деталей и компонентов в различных отраслях.
Поставщики чистого вольфрамового порошка
Ведущие поставщики Чистый вольфрамовый порошок
| Компания | Расположение |
|---|---|
| HC Starck | Германия, США |
| Буйволиный вольфрам | США |
| Вольфрам Среднего Запада | США |
| Plansee | Австрия |
| Цементированный карбид из Чжучжоу | Китай |
Эти известные производители предлагают различные виды чистого вольфрамового порошка и могут настраивать марки в зависимости от чистоты, размера частиц и требований к свойствам.
Анализ затрат на чистый вольфрамовый порошок
Чистый вольфрамовый порошок ценообразования
| Класс | Цена за кг |
|---|---|
| CP (99,9% W) | $100-150 |
| RMP (99.95% W) | $150-200 |
| SP (99.98% W) | $200-300 |
| EL-Grade (99.99% W) | $300-500 |
Цена зависит от чистоты, характеристик частиц, поставщика и объема заказа. Цены выше для частиц более мелкого размера и высокой чистоты.
Плюсы и минусы чистого вольфрамового порошка
Преимущества чистого вольфрамового порошка
- Превосходная теплопроводность и термостойкость
- Повышенная прочность и пластичность по сравнению с легированными сортами
- Самая высокая плотность среди всех металлических порошков
- Экологически стабильный и инертный
- Улучшенная обработка и шероховатость поверхности
- Может быть переработана из лома и отходов
Ограничения чистого вольфрамового порошка
- Очень дорого по сравнению с другими порошками
- Сложность обработки из-за высокой температуры плавления
- Вязкость разрушения ниже, чем у легированного вольфрама
- Ограниченное глобальное предложение и доступность
- Требует мер предосторожности при обращении из-за риска взрыва пыли
- Сложность обработки готовых деталей
Для критических применений, где производительность перевешивает стоимость, нелегированный вольфрам является материалом выбора. При обращении и обработке необходимо соблюдать надлежащие меры предосторожности.
Сравнение чистого вольфрамового порошка с другими металлами
Сравнение с альтернативными металлическими порошками
| Параметр | Вольфрам | Молибден | Тантал |
|---|---|---|---|
| Плотность (г/см3) | 19.3 | 10.3 | 16.6 |
| Температура плавления (°C) | 3422 | 2617 | 2996 |
| Теплопроводность (Вт/мК) | 173 | 138 | 57 |
| Электрическое сопротивление (мкΩ-см) | 5.6 | 5.7 | 13 |
| Цена за кг | $100-$500 | $30-$100 | $250-$500 |
Вольфрам превосходит другие тугоплавкие металлы по основным термическим и механическим характеристикам, но имеет более высокую стоимость.
Вопросы и ответы
Q: Как чистый вольфрамовый порошок производится?
A: Чистый вольфрам в основном производится путем восстановления оксида вольфрама с использованием водорода. Дополнительные этапы дробления, измельчения, отжига и смешивания позволяют добиться желаемых характеристик порошка.
Вопрос: Для чего используется чистый вольфрамовый порошок?
О: Основные области применения включают радиационную защиту, противовесы, оснастку, режущие инструменты, шлифовальные материалы, тяжелые вольфрамовые сплавы, электрические контакты и нагревательные элементы.
Вопрос: Какие меры предосторожности необходимы при работе с вольфрамовым порошком?
О: Вольфрамовый порошок представляет собой опасность взрыва и вдыхания, поэтому для его хранения и обработки требуется защитное снаряжение, вентиляция и перчатки с инертным газом. Необходимы соответствующие меры пожарной безопасности.
Вопрос: Каковы различные размеры частиц, доступных для чистого вольфрамового порошка?
О: Размер частиц варьируется от 1-10 микрон для ультратонких, 10-25 микрон для тонких, 25-45 микрон для средних и 45-150 микрон для крупных фракций в зависимости от требований применения.
Вопрос: Чистый вольфрамовый порошок дороже, чем карбид вольфрама?
О: Да, чистый вольфрамовый порошок стоит в 2-4 раза дороже, чем порошки карбида вольфрама. Однако такие свойства, как более высокая плотность и электрическая/тепловая проводимость, оправдывают дополнительные расходы.
В: Какие уровни чистоты доступны в продаже?
О: Обычные уровни чистоты вольфрама составляют 99,9% (марка CP), 99,95% (марка RMP), 99,98% (марка SP) и 99,99% (марка EL). Более высокая чистота еще больше увеличивает стоимость.
Вопрос: Можно ли 3D-печатать чистый вольфрамовый порошок?
О: Да, порошки вольфрама высокой чистоты в диапазоне 10-45 микрон могут быть использованы для лазерного сплавления порошкового слоя и струйного аддитивного производства с соответствующей оптимизацией параметров.
Вопрос: Какие этапы постобработки используются для деталей из чистого вольфрама?
A: Спеченные вольфрамовые компоненты завершаются шлифовкой, притиркой, полировкой и другими методами для достижения жестких требований к размерам и допускам поверхности.
